(57)【要約】【課題】噴孔プレートから意図しない残留燃料が滴下するのを低減することができる燃料噴射弁の提供。【解決手段】燃料噴射弁１は、内燃機関の吸気ポートに鉛直方向から傾けて装着され、燃料通路１４ｃが形成されているバルブシート１４と、バルブシートにおける燃料通路の下流側に配置され、燃料通路から流出する燃料を噴射する複数の噴孔１８を有する噴孔プレート１７とを備える。噴孔プレートにおける燃料が噴射される出口側の面では、装着状態における上側領域に、燃料に対して撥油性を発揮する撥油コーティング２０が施され、下側領域は、撥油コーティングが施されていない領域となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気ポートに鉛直方向から傾けて装着されており、
燃料通路が形成されているバルブシートと、前記バルブシートにおける前記燃料通路の下流側に配置され、該燃料通路から流出する燃料を噴射する複数の噴孔を有する噴孔プレートとを備えた燃料噴射弁において、
前記噴孔プレートにおける燃料が噴射される出口側の面では、装着状態における上側領域に、燃料に対して撥油性を発揮する撥油コーティングが施され、下側領域は、前記撥油コーティングが施されていない領域であることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記撥油コーティングが施されていない領域は、下方の１つないし複数の前記噴孔を含む領域である、請求項１の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記撥油コーティングが施されていない領域は、前記噴孔が全く含まれていない下部領域である、請求項１の燃料噴射弁。
【請求項４】
下方の１つないし複数の前記噴孔を含む領域には、燃料を受け止める弧状の突起が設けられている、請求項１乃至３の何れか一項の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記噴孔が全く含まれていない下部領域には、燃料を受け止める弧状の突起が設けられている、請求項１乃至３の何れか一項の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記噴孔プレートにおける燃料が噴射される出口側の面には、環状の突起が設けられている、請求項１乃至３の何れか一項の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジン）の燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に装着される燃料噴射弁として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この燃料噴射弁は、内部に燃料通路が形成されたバルブシートと、バルブシートにおける燃料通路の下流側に配置され、燃料通路から流出する燃料を噴射する複数の噴孔を有する噴孔プレートとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９１７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来の燃料噴射弁では、噴射された燃料の一部が噴孔プレートの表面に付着したまま残り、さらに、次の燃料噴射でも完全には吹き飛ばされずに残る分が存在することで、付着量が徐々に増えことがある。そして、この付着燃料が予期できないタイミングで吸気ポート内に滴下することで、燃費を悪化させたり、未燃燃料の排出が増加したりするといった問題を起こす恐れがあった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、噴孔プレートから意図しない残留燃料が滴下するのを低減することができる燃料噴射弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため、本発明は、内燃機関の吸気ポートに鉛直方向から傾けて装着されており、燃料通路が形成されているバルブシートと、前記バルブシートにおける前記燃料通路の下流側に配置され、該燃料通路から流出する燃料を噴射する複数の噴孔を有する噴孔プレートとを備えた燃料噴射弁において、前記噴孔プレートにおける燃料が噴射される出口側の面では、装着状態における上側領域に、燃料に対して撥油性を発揮する撥油コーティングが施され、下側領域は、前記撥油コーティングが施されていない領域であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の燃料噴射弁によれば、噴孔プレートから意図しない残留燃料が滴下するのを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る燃料噴射弁の全体構成を示す側面断面図である。
【図２】実施の形態１に係る燃料噴射弁の先端部分ＩＩの拡大断面図である。
【図３】本発明を適用するエンジンの吸気ポートにおける燃料噴射弁の設置の様子を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る燃料噴射弁の動作を説明する図である。
【図５】実施の形態２に係る燃料噴射弁の先端部分を示す図である。
【図６】実施の形態３に係る燃料噴射弁の先端部分を示す図である。
【図７】実施の形態４に係る燃料噴射弁の先端部分を示す図である。
【図８】実施の形態５である燃料噴射弁の先端部分であって、実施の形態１に対応する構成を備えた先端部分を示す図である。
【図９】実施の形態５である燃料噴射弁の先端部分であって、実施の形態２に対応する構成を備えた先端部分を示す図である。
【図１０】実施の形態５である燃料噴射弁の先端部分であって、実施の形態３に対応する構成を備えた先端部分を示す図である。
【図１１】実施の形態５である燃料噴射弁の先端部分であって、実施の形態４に対応する構成を備えた先端部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る燃料噴射弁の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１である燃料噴射弁の全体構成を示す側面断面図、図２（ａ）は、燃料噴射弁の先端部分ＩＩの拡大断面、図２（ｂ）は、燃料噴射弁の先端部分を図２（ａ）においてＢ方向から見た図である。
【００１１】
燃料噴射弁１は、樹脂製ハウジング２を備える。この樹脂製ハウジング２の内部には、電磁コイル３と、固定鉄心４と、磁気通路を構成する金属プレート５とが一体成形されている。電磁コイル３は、樹脂製のボビン３ａと、その外周に巻線されているコイル３ｂと、外部との接続のために設けられたターミナル６とを備えており、これらボビン３ａ、コイル３ｂ及びターミナル６が樹脂製ハウジング２内に一体成形されている。
【００１２】
固定鉄心４の内部には、圧縮バネ７が設けられている。また、圧縮バネ７の荷重を調整するアジャスタ８が固定鉄心４の内部に固定されている。磁気通路を構成する二枚の金属プレート５は、それぞれ、その一端を固定鉄心４に溶接により固定され、他端を磁気通路を構成する電磁パイプ９に溶接されている。
【００１３】
固定鉄心４と磁気パイプ９との間には非磁性パイプ１１が配置されている。非磁性パイプ１１は、磁気パイプ９の内部に配置された可動鉄心１０を上下に可動に包囲しており、固定鉄心４と磁気パイプ９とに固定されている。
【００１４】
可動鉄心１０は、その一端にニードルパイプ１２が溶接固定されている。ニードルパイプ１２の可動鉄心１０側の一端は、圧縮ばね７に当接しており、他端には、弁としてのボール１３が溶接固定されている。ボール１３は磁気パイプ９の内部に配置されたバルブシート１４にガイドされ、バルブシート１４のシート部１４ａに着座および離座できるように配置されている。ボール１３の外周部は、五角形に加工され、バルブシートのガイド部１４ｂと共に燃料通路を形成している。
【００１５】
バルブシート１４には、円筒形の燃料通路１４ｃが形成されている。複数の噴孔１８を備えた噴孔プレート１７がバルブシート１４に取り付けられている。噴孔プレート１７の先端面は、図２の（ａ）に示されているように、燃料噴射弁の軸線ＣＬと直交する平面に構成されており、また、図２の（ｂ）に示されているように、燃料噴射弁の軸線ＣＬに沿って投影的にみると円形を成している。また、複数の噴孔１８は、図２の（ｂ）に示されているように、燃料噴射弁の軸線ＣＬを中心に同一半径の円上において、相互の等間隔で並んでいる。より詳細には、図２の（ｂ）に示した円形領域において、複数の噴孔１８は、当該円形領域を水平方向から投影的にみた場合に鉛直・水平に対応する直交２軸それぞれに関して、線対称的に配置されている。
【００１６】
また、噴孔プレート１７における燃料が噴射される出口側（下流側）の面には、下方の１つないし複数の噴孔近傍を除く上方領域に燃料ガソリンに対して撥油性を発揮する撥油コーティング２０が施され、残された下方の１つないし複数の噴孔近傍を含む領域（本例では二つの噴孔を含む領域）にはコーティングが施されていない。より詳細には、図２の（ｂ）に投影的に示した円形領域のうち、上半部と下半部上部とには、撥油コーティング２０が施され、下半部下部には、コーティングが施されていない。また、この撥油コーティング２０が施された領域の境界２０ａは、一例であるが、図２の（ｂ）に示した円形領域に関する水平方向の線として観念されている。すなわち、この境界２０ａより下方の領域が１つないし複数の噴孔近傍を含む領域を指し示している。
【００１７】
撥油コーティング２０の材質としては、例えば、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などを挙げることができる。
【００１８】
次に、燃料噴射弁１の動作について説明する。外部より端子６を介してコイル３に通電すると、固定鉄心４、金属プレート５、磁気パイプ９、可動鉄心１０で構成される磁気通路に磁束が発生し、可動鉄心１０が固定鉄心４に磁気吸引力により引きつけられる。これにより、可動鉄心４と接合され一体となっているニードルパイプ１２およびニードルパイプ１２に溶接固定されているボール１３が動作し、バルブシート１４の弁座１４ａとボール１３の間に燃料通路が開口し、噴孔プレート１７に設けられた噴孔１８より燃料が噴射される。
【００１９】
燃料は、デリバティブパイプ（図示せず）を介して図１の上部よりインジェクタ本体に流れ込みフィルタ１６を通過し、固定鉄心４内に配置されているアジャスタ８および圧縮ばね７、可動鉄心１０、ニードルパイプ１２の内部を通り、更にバルブシートガイド部１４ｂとボール１３の外周にて構成された燃料通路を通ってシート弁座１４ａから円筒形燃料通路１４ｃ、燃料キャビティ１４ｄを通り、噴孔プレート１７に配置されている噴孔１８より外部に噴射される。
【００２０】
図３は、エンジンの吸気ポートにおける燃料噴射弁１の設置の様子を示した図である。燃料噴射弁１は、その軸線が、鉛直線（重力方向）Ｖに対して角度θ（０°＜θ＜９０°）となるように、吸気ポート２５に挿入されている。このとき、噴孔プレート１７の姿勢は、撥油コーティング２０が施された部分が鉛直方向の上側にくるように設定されている。
【００２１】
図４は、燃料噴射中から終了後の燃料噴射弁１における燃料の様子を示した図である。噴孔プレート１７に設けられた噴孔１８より噴射された燃料は、図４の（ａ）に示されるように、分裂して液滴３２を形成する。次に、コイル３への通電を止めると、ボール１３は弁座１４ａに着座し、図４の（ｂ）に示されるように、燃料噴射が終了する。この時、ボール１３とバルブシート１４と噴孔プレート１７とで囲まれた空間に燃料３１が残される。
【００２２】
ボール１３とバルブシート１４と噴孔プレート１７とで囲まれた空間に残された燃料３１は、図４の（ｃ）に示されるように、時間の経過と共に、下方の噴孔１８から外部に流出し、これと入れ代わりに、燃料噴射弁１の外部のガスが、上方に位置する噴孔１８から、ボール１３とバルブシート１４と噴孔プレート１７とで囲まれた空間内に流入する。
【００２３】
ここで、噴孔プレートに何らのコーティングも施されていない場合には、外部に流出した燃料は、その表面張力によって噴孔プレート表面の上部領域を含む全面に残留しうる。そして、その残留燃料の一部は、次の燃料噴射で吹き飛ばされるものの、残りの一部は、吹き飛ばされずにさらに残り続け、何回かの燃料噴射にまたがって残留することである程度の量の残留燃料が噴孔プレートに存在することとなる。そして、この残留燃料は、予期しないタイミングで吸気ポート内に滴下する恐れがある。
【００２４】
しかしながら、これに対し、本実施の形態１では、外部に流出した燃料は、噴孔プレート１７上部の撥油コーティング２０が施された領域には留まらないため、つまりは、前回の噴射で残った燃料の一部として噴孔プレート１７上部の撥油コーティング２０が施された領域に留まっているものは殆どないため、今回、噴射した分における残った燃料だけが、撥油コーティング２０が施されていない下方の噴孔１８まわりの範囲で移動し、図４の（ｄ）に示されるように、撥油コーティング２０が施されていないためそこに滞留して、液溜まり３３を形成する。よって、その液溜まり３３は多量になることがなく、液溜まり３３が予期しないタイミングで吸気ポート内に滴下することがない。その後は、再び、燃料噴射が開始されると、下方の噴孔１８まわりに滞留していた液溜まり３３の燃料は、噴孔１８から噴射される新たな燃料と一緒になって吹き飛ばされる（図４の（ａ）参照）。
【００２５】
このような構成によれば、噴射終了後に残ってしまった燃料は、撥油コーティングが施されていない噴孔プレートの下部側の領域に留まるように仕向けられ、毎回、その後の噴射で新たな燃料と一緒になって吹き飛ばされるので、噴孔プレートに付着して残り続ける残留燃料の量が不適切に増えることを回避することができ、残留燃料が噴孔プレートから意図せず滴下するのを低減することができ、ひいては、燃費を悪化させたり、未燃燃料の排出が増加したりすることを予防できる。また、一回の噴射後に噴孔プレートに留まり得る燃料の量も、撥油コーティングが施されていない噴孔プレートの下部側の領域の大きさ・広さを設定することで、ある程度、制御できるので、一回の噴射後に噴孔プレートに留まった燃料が、次の噴射をむかえる前に、意図せず落下してしまうことも回避できるだろう。
【００２６】
実施の形態２．
次に、図５に基づいて実施の形態２に係る燃料噴射弁について説明する。図５は、実施の形態２に関する、図４の（ｄ）と同態様の図である。噴孔プレート１１７では、下方の１つないし複数の噴孔１８を含む領域が、実施の形態１と同様、撥油コーティング２０が施されていない領域となっており、加えて、この領域に限定して、燃料ガソリンを受け止める突起１４１が設けられている。
【００２７】
この突起１４１は、図５に投影的に示した円形領域に関する外輪郭部に沿って延びており、すなわち、円弧状に延びている。また、突起１４１は、斜め下方に突出しており、すなわち、燃料噴射弁の軸線ＣＬに沿う方向に突出している。なお、突起は、噴孔プレートに対して、燃料ガソリンを受け止めるように固定されていれば良く、必ずしも噴孔プレート自体に固定される必要はなく、さらに、噴孔プレートの一部として形成されている必要もない。
【００２８】
このような構成によっても、実施の形態１と同様な利点が得られ、さらに、噴孔プレート面上における燃料の流下に多少勢いがあっても突起が存在することで意図しない落下をより抑制することができる。また、突起がある分、燃料における表面張力を稼ぐこともでき、それによっても、燃料の意図しない落下を抑制する効果が期待できる。
【００２９】
実施の形態３．
次に、図６に基づいて実施の形態３に係る燃料噴射弁について説明する。図６は、実施の形態３に関する、図５と同態様の図である。上記実施の形態２では、突起１４１が下方の１つないし複数の噴孔を含む領域（境界２０ａで区切られた領域）で設置された態様であってが、本実施の形態３の噴孔プレート２１７では、突起２４１が、図６に示すように全ての噴孔１８を含まない領域に設けるものである。すなわち、突起２４１の両端をつなぐ水平方向の線としての境界２４１ａよりも下方の領域に、噴孔１８が含まれないように構成されている。かかる実施の形態３によっても、上記実施の形態２と同様な利点が得られている。
【００３０】
実施の形態４．
次に、図７に基づいて実施の形態４に係る燃料噴射弁について説明する。図７は、実施の形態４に関する、図５と同態様の図である。上記実施の形態２および３では、燃料ガソリンを受け止める突起は、噴孔プレートの下方の一部に設けられていたが、本実施の形態４の噴孔プレート３１７では、図７に示すように噴孔プレート３１７の全周にわたって突起３４２を設けている。すなわち、環状の突起３４２が設けられている。かかる構成によっても、上記の実施の形態と同等の効果を奏する。
【００３１】
実施の形態５．
次に、図８〜図１１に基づいて実施の形態５について説明する。前述した実施の形態１〜４では、何れも、下方の１つないし複数の噴孔を含む領域を、撥油コーティングが施されていない領域としていたが、本実施の形態５では、撥油コーティング２０が施された領域の境界２０ａをさらに下方に平行に移動し、噴孔１８が全く含まれていない下部領域が、撥油コーティングが施さていない領域となるようにする。言い換えるならば、噴孔を含まない下方の一部領域を除く、全ての噴孔を含む領域に、撥油コーティングを施す。
【００３２】
具体的構成として図８〜図１１に示された本実施の形態５では、図８の噴孔プレート４１７が、実施の形態１に対応した態様であり、図９の噴孔プレート５１７が、実施の形態２に対応した態様であり、図１０の噴孔プレート６１７が、実施の形態３に対応した態様であり、図１１の噴孔プレート７１７が、実施の形態４に対応した態様である。かかる構成によっても、上記の実施の形態と同等の効果を奏する。
【００３３】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００３４】
１  燃料噴射弁、１４  バルブシート、１４ｃ  燃料通路、１７，１１７，２１７，３１７，４１７，５１７，６１７，７１７  噴孔プレート、１８  噴孔、２０  撥油コーティング、２０ａ  境界，１４１，２４１，３４２  突起。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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